播种机导种技术与装置研究进展分析
发布时间：2021-11-28 03:27
机械化播种是农业机械化的重要组成部分。机械化播种主要通过播种机将种子由种箱运移至种床合理位置,以确保种子行株距的分布均匀,为种子萌发、植株个体与群体生长发育创造良好的环境。机械化播种的技术核心是种子群的有序单粒化和单粒化状态的保持,即精量排种技术和种子平稳运移技术。种子由种箱运移至种床是一个多环节串联过程,导种环节是播种过程中使种子保持均匀有序状态入土的末端环节之一,既影响前序过程种子的有序状态,又决定后续种子田间分布的均匀性。本文根据物体自由度约束概念,将播种机导种划分为无约束导种、欠约束导种和全约束导种3种形式系统阐述了3种导种技术与装置对种子运移的约束状态、技术特点和适用对象,结合国内外技术装备研究现状和机械化播种技术要求指出了导种技术与装置的未来发展方向,为播种机导种技术研究与装置创新设计提供参考。
【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
无约束导种播种机结构图
图2为美国John Deere公司[44]免耕播种机及配套导种管，该导种管为倾斜曲线式结构，导种截面上宽下窄呈渐缩趋势，排种器排出的种子在重力作用下沿导种管内壁滑落，配置于导种管内侧的光电传感系统可同步检测重播及漏播情况。图3所示为德国Horsch公司[45-46]MAESTRO SW型气吸式精密播种机配套导种管，同样采用倾斜曲线式结构，导种截面也呈现上宽下窄渐缩趋势;内侧设有光电传感器可同步检测重播及漏播情况，实现单粒精密播种。对于具有复杂曲线结构的导种管应用逆向工程手段重构其三维几何模型，相对传统的理论计算和试验研究，可缩短导种管的设计周期，降低设计成本[47]。双段式导种管通过合理曲线构造可减小种子与导种管壁的弹跳碰撞且保证种子具有合适的落地速度和角度。杨文彩等[48]基于零速投种理论将传统直段式导种管改进成双段式导种管，该导种管由直线段和圆弧段组成，配置于2BQ 28型三七精密播种机，解决了播种不均匀、不稳定的问题。仲云龙等[49]设计了一种配套于旋耕灭茬施肥播种联合作业机的双段式导种管，根据连续抛投形成抛物线原理将导种管前段曲线设计为下凹抛物线，减小种子与管壁的碰撞;根据最速降线原理将导种管后段曲线设计为摆线，使种子在导种管内滑行时间最短，同时又具有合适的落地角度和落地速度;通过台架试验得出播种均匀性变异系数最高为13.2%，播种均匀性较好。李玉环等[50]通过分析原导种管投种过程玉米种子下落情况，提出了一种利用推种装置实现直线投种的方法，设计的直线投种原理排种器与配套导种管如图4所示，减少了玉米种子与导种管壁的碰撞，提高了高速作业播种质量。
双段式导种管通过合理曲线构造可减小种子与导种管壁的弹跳碰撞且保证种子具有合适的落地速度和角度。杨文彩等[48]基于零速投种理论将传统直段式导种管改进成双段式导种管，该导种管由直线段和圆弧段组成，配置于2BQ 28型三七精密播种机，解决了播种不均匀、不稳定的问题。仲云龙等[49]设计了一种配套于旋耕灭茬施肥播种联合作业机的双段式导种管，根据连续抛投形成抛物线原理将导种管前段曲线设计为下凹抛物线，减小种子与管壁的碰撞;根据最速降线原理将导种管后段曲线设计为摆线，使种子在导种管内滑行时间最短，同时又具有合适的落地角度和落地速度;通过台架试验得出播种均匀性变异系数最高为13.2%，播种均匀性较好。李玉环等[50]通过分析原导种管投种过程玉米种子下落情况，提出了一种利用推种装置实现直线投种的方法，设计的直线投种原理排种器与配套导种管如图4所示，减少了玉米种子与导种管壁的碰撞，提高了高速作业播种质量。图4 气吸式高速精量排种器直线投种过程示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]气吸式排种器导种装置仿真分析及试验研究[J]. 李渤海,衣淑娟,牟忠秋,陶桂香,毛欣. 农机化研究. 2020(11)
[2]气吸式玉米高速精量排种器直线投种过程分析与试验[J]. 李玉环,杨丽,张东兴,崔涛,张凯良,解春季,杨瑞梅. 农业工程学报. 2020(09)
[3]气送式播种机输种管长度影响管内气流分布的机理分析[J]. 李衍军,刘友华,刘立晶. 农业机械学报. 2020(06)
[4]稻麦轮作区气动式小麦精准投种装置设计与试验[J]. 王超,李洪文,何进,王庆杰,卢彩云,王景旭. 农业机械学报. 2020(05)
[5]行星轮式大蒜插播机播种直立度优化与试验[J]. 李天华,黄圣海,牛子孺,侯加林,吴彦强,李玉华. 农业工程学报. 2020(03)
[6]高速摄像技术在我国农业机械领域的应用探讨[J]. 邬培生,章小勤,孙荣. 农业与技术. 2019(20)
[7]针孔管式小麦精准点播装置设计与吸种性能研究[J]. 刘俊孝,王庆杰,李洪文,何进,卢彩云. 农业工程学报. 2019(11)
[8]气送式播种机气压平衡装置设计与试验[J]. 刘友华,刘立晶,李衍军,冉小琴. 农业工程. 2019(05)
[9]马铃薯种植机械化关键技术与装备研究进展分析与展望[J]. 李紫辉,温信宇,吕金庆,李季成,衣淑娟,乔丹. 农业机械学报. 2019(03)
[10]气力集排式水稻排种系统播量控制模型研究[J]. 祁兵,张文毅,余山山,纪要,李坤,张书彦. 农业机械学报. 2018(S1)
博士论文
[1]玉米育种精量播种关键技术与装备研究[D]. 杨薇.中国农业机械化科学研究院 2019
[2]玉米优质种床构建关键技术及行间耕播机研究[D]. 王文君.吉林大学 2019
[3]玉米免耕精密播种质量控制关键技术研究[D]. 付卫强.中国农业大学 2019
[4]波纹曲面指夹式玉米精量排种器设计及其机理研究[D]. 唐汉.东北农业大学 2018
[5]高速播种机种子精准投送机构设计与试验研究[D]. 刘全威.中国农业大学 2017
[6]油麦兼用型气送式集排器设计及其工作机理[D]. 雷小龙.华中农业大学 2017
[7]双列交错勺带式马铃薯精量排种器的设计与试验研究[D]. 王希英.东北农业大学 2016
[8]一年两熟地区麦茬地玉米免耕播种播深控制机构的研究[D]. 张瑞.中国农业大学 2016
[9]中央集排气送式精量排种器设计与试验研究[D]. 祁兵.中国农业大学 2014
[10]气力式油菜精量排种器结构解析与排种过程仿真研究[D]. 余佳佳.华中农业大学 2013
硕士论文
[1]双鸭嘴式大蒜播种机正头与插播装置数值模拟与试验研究[D]. 黄圣海.山东农业大学 2019
[2]不同大蒜品种及鳞芽播种朝向对生长特性与品质的影响[D]. 刘静.山东农业大学 2018
[3]气吸式马铃薯排种器的设计与试验研究[D]. 杨颖.东北农业大学 2017
[4]精量播种机带式导种装置结构设计与性能试验研究[D]. 陈晨.内蒙古农业大学 2016
[5]水稻精量穴播气力式排种器的优化设计与试验研究[D]. 邢赫.华南农业大学 2016
[6]类球形蔬菜种子精量播种机设计与试验[D]. 王磊.华中农业大学 2015
[7]机械定量气流式集中排种系统的研究及其排种特性试验分析[D]. 常金丽.山东农业大学 2007
[8]气吸式排种器性能参数设计及其对排种质量影响的试验研究[D]. 陈立东.黑龙江八一农垦大学 2006
[9]气流一阶集排式播种机的研制与试验分析[D]. 孙齐磊.山东农业大学 2003
本文编号：3523609
【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(12)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
无约束导种播种机结构图
图2为美国John Deere公司[44]免耕播种机及配套导种管，该导种管为倾斜曲线式结构，导种截面上宽下窄呈渐缩趋势，排种器排出的种子在重力作用下沿导种管内壁滑落，配置于导种管内侧的光电传感系统可同步检测重播及漏播情况。图3所示为德国Horsch公司[45-46]MAESTRO SW型气吸式精密播种机配套导种管，同样采用倾斜曲线式结构，导种截面也呈现上宽下窄渐缩趋势;内侧设有光电传感器可同步检测重播及漏播情况，实现单粒精密播种。对于具有复杂曲线结构的导种管应用逆向工程手段重构其三维几何模型，相对传统的理论计算和试验研究，可缩短导种管的设计周期，降低设计成本[47]。双段式导种管通过合理曲线构造可减小种子与导种管壁的弹跳碰撞且保证种子具有合适的落地速度和角度。杨文彩等[48]基于零速投种理论将传统直段式导种管改进成双段式导种管，该导种管由直线段和圆弧段组成，配置于2BQ 28型三七精密播种机，解决了播种不均匀、不稳定的问题。仲云龙等[49]设计了一种配套于旋耕灭茬施肥播种联合作业机的双段式导种管，根据连续抛投形成抛物线原理将导种管前段曲线设计为下凹抛物线，减小种子与管壁的碰撞;根据最速降线原理将导种管后段曲线设计为摆线，使种子在导种管内滑行时间最短，同时又具有合适的落地角度和落地速度;通过台架试验得出播种均匀性变异系数最高为13.2%，播种均匀性较好。李玉环等[50]通过分析原导种管投种过程玉米种子下落情况，提出了一种利用推种装置实现直线投种的方法，设计的直线投种原理排种器与配套导种管如图4所示，减少了玉米种子与导种管壁的碰撞，提高了高速作业播种质量。
双段式导种管通过合理曲线构造可减小种子与导种管壁的弹跳碰撞且保证种子具有合适的落地速度和角度。杨文彩等[48]基于零速投种理论将传统直段式导种管改进成双段式导种管，该导种管由直线段和圆弧段组成，配置于2BQ 28型三七精密播种机，解决了播种不均匀、不稳定的问题。仲云龙等[49]设计了一种配套于旋耕灭茬施肥播种联合作业机的双段式导种管，根据连续抛投形成抛物线原理将导种管前段曲线设计为下凹抛物线，减小种子与管壁的碰撞;根据最速降线原理将导种管后段曲线设计为摆线，使种子在导种管内滑行时间最短，同时又具有合适的落地角度和落地速度;通过台架试验得出播种均匀性变异系数最高为13.2%，播种均匀性较好。李玉环等[50]通过分析原导种管投种过程玉米种子下落情况，提出了一种利用推种装置实现直线投种的方法，设计的直线投种原理排种器与配套导种管如图4所示，减少了玉米种子与导种管壁的碰撞，提高了高速作业播种质量。图4 气吸式高速精量排种器直线投种过程示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]气吸式排种器导种装置仿真分析及试验研究[J]. 李渤海,衣淑娟,牟忠秋,陶桂香,毛欣. 农机化研究. 2020(11)
[2]气吸式玉米高速精量排种器直线投种过程分析与试验[J]. 李玉环,杨丽,张东兴,崔涛,张凯良,解春季,杨瑞梅. 农业工程学报. 2020(09)
[3]气送式播种机输种管长度影响管内气流分布的机理分析[J]. 李衍军,刘友华,刘立晶. 农业机械学报. 2020(06)
[4]稻麦轮作区气动式小麦精准投种装置设计与试验[J]. 王超,李洪文,何进,王庆杰,卢彩云,王景旭. 农业机械学报. 2020(05)
[5]行星轮式大蒜插播机播种直立度优化与试验[J]. 李天华,黄圣海,牛子孺,侯加林,吴彦强,李玉华. 农业工程学报. 2020(03)
[6]高速摄像技术在我国农业机械领域的应用探讨[J]. 邬培生,章小勤,孙荣. 农业与技术. 2019(20)
[7]针孔管式小麦精准点播装置设计与吸种性能研究[J]. 刘俊孝,王庆杰,李洪文,何进,卢彩云. 农业工程学报. 2019(11)
[8]气送式播种机气压平衡装置设计与试验[J]. 刘友华,刘立晶,李衍军,冉小琴. 农业工程. 2019(05)
[9]马铃薯种植机械化关键技术与装备研究进展分析与展望[J]. 李紫辉,温信宇,吕金庆,李季成,衣淑娟,乔丹. 农业机械学报. 2019(03)
[10]气力集排式水稻排种系统播量控制模型研究[J]. 祁兵,张文毅,余山山,纪要,李坤,张书彦. 农业机械学报. 2018(S1)
博士论文
[1]玉米育种精量播种关键技术与装备研究[D]. 杨薇.中国农业机械化科学研究院 2019
[2]玉米优质种床构建关键技术及行间耕播机研究[D]. 王文君.吉林大学 2019
[3]玉米免耕精密播种质量控制关键技术研究[D]. 付卫强.中国农业大学 2019
[4]波纹曲面指夹式玉米精量排种器设计及其机理研究[D]. 唐汉.东北农业大学 2018
[5]高速播种机种子精准投送机构设计与试验研究[D]. 刘全威.中国农业大学 2017
[6]油麦兼用型气送式集排器设计及其工作机理[D]. 雷小龙.华中农业大学 2017
[7]双列交错勺带式马铃薯精量排种器的设计与试验研究[D]. 王希英.东北农业大学 2016
[8]一年两熟地区麦茬地玉米免耕播种播深控制机构的研究[D]. 张瑞.中国农业大学 2016
[9]中央集排气送式精量排种器设计与试验研究[D]. 祁兵.中国农业大学 2014
[10]气力式油菜精量排种器结构解析与排种过程仿真研究[D]. 余佳佳.华中农业大学 2013
硕士论文
[1]双鸭嘴式大蒜播种机正头与插播装置数值模拟与试验研究[D]. 黄圣海.山东农业大学 2019
[2]不同大蒜品种及鳞芽播种朝向对生长特性与品质的影响[D]. 刘静.山东农业大学 2018
[3]气吸式马铃薯排种器的设计与试验研究[D]. 杨颖.东北农业大学 2017
[4]精量播种机带式导种装置结构设计与性能试验研究[D]. 陈晨.内蒙古农业大学 2016
[5]水稻精量穴播气力式排种器的优化设计与试验研究[D]. 邢赫.华南农业大学 2016
[6]类球形蔬菜种子精量播种机设计与试验[D]. 王磊.华中农业大学 2015
[7]机械定量气流式集中排种系统的研究及其排种特性试验分析[D]. 常金丽.山东农业大学 2007
[8]气吸式排种器性能参数设计及其对排种质量影响的试验研究[D]. 陈立东.黑龙江八一农垦大学 2006
[9]气流一阶集排式播种机的研制与试验分析[D]. 孙齐磊.山东农业大学 2003
本文编号：3523609
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